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PROCEDE ET MACHINE DE CALIBRAGE D'UNE PLAQUE OU D'UN BLOC PIERREUX
La présente invention est relative à un procédé et à une machine pour effectuer le calibrage d'une plaque ou d'un bloc de matériau pierreux, par balayage d'une face de la plaque ou du bloc, au moyen d'un ensemble de segments diamantés fixés le long d'une courroie tendue entre une roue d'entraînement et une roue de renvoi. Dans cette machine, les segments diamantés sont mis en mouvement par rapport à la plaque ou bloc à calibrer.
Le calibrage ou ébauchage est une opération de surfaçage qui consiste à éliminer de façon rudimentaire, des défauts de sciage tels que coups de lames, déviations, rouille, rugosité excessive d'une plaque ou bloc pierreux. Il s'agit d'une étape importante et coûteuse dans le travail de la pierre.
Récemment, de nombreuses machines munies d'outils diamantés ont été développées pour ébaucher le matériau pierreux. C'est au stade de l'ébauchage que la supériorité du diamant sur les abrasifs classiques est la plus nette. Le diamant permet en effet de réduire la durée et le nombre d'étapes nécessaires à l'obtention du fini de surface souhaité, et de réduire la fréquence de remplacement des outils notamment grâce à leur longévité.
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Pour dégrossir et calibrer une plaque ou bloc de matériaux pierreux obtenu par sciage, on utilise généralement une machine de fraisage comprenant au moins un rouleau de fraisage constitué d'un corps cylindrique. Le rouleau tourne à une vitesse périphérique de 30 à 40 m/s en assurant une vitesse de passe de 0,3-0, 5 mm pour une vitesse d'avance du matériau pierreux de 1-2 m/min.
Pour le calibrage du granit, on utilise également des têtes à plateaux satellites diamantés. Chaque tête est constituée d'une broche entraînée en rotation autour d'un axe vertical. Sur chaque broche sont montés plusieurs plateaux satellites circulaires horizontaux, généralement quatre ou cinq, répartis symétriquement autour de l'axe de rotation de la broche. Les plateaux sont garnis chacun d'un anneau périphérique portant une série de segments diamantés répartis régulièrement le long de celui-ci. Les plateaux ont généralement un diamètre d'environ 150 mm. Sur chacun d'eux sont brasés une quinzaine de segments diamantés. Chaque broche est entraînée en rotation à une vitesse située entre 300 et 600 t/min. En outre, sur lesdites broches rotatives, les plateaux satellites tournent à une vitesse de 1000 à 1980 t/min.
La rotation simultanée de chaque tête et des segments permet d'obtenir une vitesse de travail très élevée.
Un inconvénient des systèmes à rouleaux réside dans leur usure différente et variable du bord au centre, nécessitant régulièrement une inversion des segments.
La présente invention vise à remédier à l'inconvénient susdit. Elle a pour objet un procédé tel que décrit au premier paragraphe du présent mémoire.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on soumet la plaque
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ou le bloc et le plan sensiblement vertical comprenant la courroie ou chaîne entraînée sans fin, à un déplacement relatif l'un par rapport à l'autre dans une direction horizontale oblique par rapport audit plan sensiblement vertical de la courroie ou chaîne.
Entre autre, le procédé suivant la présente invention permet de calibrer des plaques de grande largeur.
Selon une particularité du procédé suivant l'invention, l'angle d'inclinaison de la direction de déplacement relatif de la plaque ou bloc par rapport au plan sensiblement vertical dans lequel est tendu la courroie est compris entre 30 et 70 .
Selon une autre particularité du procédé suivant l'invention, on déplace la plaque ou le bloc par rapport à la courroie montée fixement sur un bâti à l'aide d'une table coulissante.
Selon un autre développement du procède suivant l'invention, on entraîne la courroie sans fin à une vitesse de rotation d'environ 5 à 20 m/s, de préférence d'environ 10 m/s.
Dans un mode de réalisation du procédé suivant l'invention, on procure à la plaque ou à la courroie une vitesse d'avancement comprise entre 0,2 à 1,50 m/min, en particulier 0,75 m/min pour une profondeur de passe comprise entre 0,2 et 2 mm, de préférence 0,7 mm.
Dans un autre mode de réalisation du procédé suivant l'invention, on incline le plan contenant la roue d'entraînement et la roue de renvoi, d'un angle de
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2 à 50 par rapport à un plan perpendiculaire à la face de la plaque ou du bloc à calibrer. Ceci permet de ramener tout l'effort de coupe sur le fond de la glis- sière et d'éviter une usure rapide des faces latérales des patins.
L'invention concerne également une machine de calibrage d'une plaque ou bloc de matériau pierreux, cette machine comprenant un ensemble de segments diaman- tés montés sur une chaîne ou courroie tendue et entraî- née sans fin dans un plan sensiblement vertical entre une roue d'entraînement et une roue de renvoi, caractérisée en ce qu'un brin inférieur de la courroie entraînée sans fin, est appuyé sur une face de la plaque ou bloc et/ou que des moyens de déplacement assurent un mouvement relatif entre ladite plaque ou ledit bloc et le plan sensiblement vertical contenant la chaîne ou courroie dans une direction d'avancement oblique par rapport au plan vertical susdit.
Dans une première forme de réalisation de la machine, le moyen de déplacement est une table mobile sur laquelle est fixée la plaque ou le bloc et qui se déplace dans une direction d'avancement horizontale, oblique par rapport au plan sensiblement vertical de la chaîne ou courroie.
Dans une seconde forme de réalisation de la machine, le moyen de déplacement est un cadre mobile sur lequel sont montées la roue d'entraînement et la roue de renvoi de la chaîne ou courroie et qui se déplace dans une direction d'avancement horizontale, oblique par rapport au plan vertical susdit.
Dans une forme de réalisation de la machine suivant l'invention, au moins une série de segments
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présente une surface abrasive inclinée par rapport à la face de la plaque ou du bloc à calibrer.
Selon un premier détail de la machine suivant l'invention, la courroie est munie au voisinage de chacun de ses bords d'une série de segments, dont la largeur n'est qu'une fraction de celle de la courroie, comprise entre un dixième et la moitié de celle-ci, les segments desdites séries présentant une surface abrasive éloignée d'une même distance de la courroie. La courroie est entraînée dans un plan de préférence sensiblement vertical formant un angle de 2 à 50 avec un plan perpendiculaire à la face du bloc ou de la plaque.
Selon un autre détail de la machine suivant l'invention, la courroie est munie de patins tandis que la roue entraînée par le moteur est munie d'un bandage de manière que la friction des patins sur le bandage permette la mise en mouvement des segments. Elle rend possible l'utilisation d'une courroie crantée.
Cette machine est munie de glissières, une première glissière s'étendant de la roue entraînée par le moteur à une autre roue de renvoi tandis qu'une deuxième glissière s'étend d'une roue vers la roue entraînée par le moteur, ces glissières étant destinées à guider et/ou supporter les taquets. De façon avantageuse, la courroie est soumise à une tension avant de la mettre en mouvement, cette tension étant de préférence, d'environ 2 tonnes.
La machine suivant l'invention requiert un investissement moins élevé que les systèmes de calibrage connu.
La présente invention a encore pour objet une
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plaque ou un bloc de matériau pierreux présentant au moins une face dont la planéité est inférieure ou égale à 0,1 millimètre.
D'autres particularités et détails de la machine suivant l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés :
Dans ces dessins : la figure 1 est une vue en plan d'une machine suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation de la machine montrée à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne
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III-III de la figure 2 de la machine montrée à la figure 2 ; la figure 4 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une courroie utilisée dans la machine suivant l'invention, montrée dans les fi- gures 1 et 2 ; - la figure 5 est une vue en plan d'un segment de la courroie montrée à la figure 4, et les figures 6 à 7 sont des vues en coupe du segment suivant les lignes VI-VI et VII-VII montrées à la figure 5.
Dans ces figures, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
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La figure 1 montre une machine de calibrage d'une face 1 d'une plaque ou d'un bloc de matériau pierreux. Cette machine comprend plusieurs segments diamantés 2 qui sont mis en mouvement (flèche X) par rapport à ladite face 1. Les segments 2 sont montés sur une courroie lisse 3 tendue entre une roue d'entraînement 4 et une roue de renvoi 5.
Au lieu d'être montés sur une courroie lisse 3, lesdits segments auraient pu être montés sur une courroie crantée ou sur une chaîne tendue entre deux roues dentées, l'une d'entraînement 4 et l'autre de renvoi 5.
La roue 4 est entraînée par un moteur 6. Ce moteur 6 met en rotation un arbre 7 sur lequel est montée une poulie 8.
La roue 4 est montée sur un arbre 9 qui porte également une poulie 10, cette poulie 10 et donc la roue 4 étant entraînées par le moteur 6 au moyen d'une courroie de transmission 11 s'étendant entre les poulies 8 et 10.
L'arbre 9 de la roue d'entraînement 4 est monté dans un système 12 muni de roulements à billes, ce système étant solidaire d'un châssis 13 de la machine au moyen d'un support 14.
La roue de renvoi 5 peut, quant à elle, être montée sur un arbre 15 solidaire d'un bras 16 qui peut être déplacé (flèche Y) par rapport au châssis 13. Ce bras 16 présente au voisinage d'une extrémité 17 deux gorges 19 dans lesquelles sont engagés des galets 20 imontés sur des arbres 21 solidaires du châssis 13.
Lorsqu'il est déplacé dans le sens de la flèche Y, le
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bras 16 permet de tendre la courroie de calibrage 3.
La machine est également munie de moyens destinés à déplacer la courroie de calibrage 3 par rapport à la plaque 1, dans une direction Z. Ces moyens sont, par exemple, une bande transporteuse ou une table mobile 23 portant la plaque 1.
Le moteur 6 est monté sur un support 24 mobile par rapport au châssis 13 (flèche W). Ainsi, au moyen d'une tige filetée 25, il est possible de tendre la courroie de transmission 11 s'étendant entre les roues 10,8.
Les segments 2 de la courroie 3 qui sont adjacents à la face 1 à calibrer sont mis en mouvement dans une direction X formant un angle a avec la direction de déplacement Z de la plaque 1 par rapport à la courroie 3. Cet angle est avantageusement compris entre 30 et 700 et, de préférence, il est d'environ 45 .
Dans la machine suivant l'invention montrée aux figures 1 et 2, la courroie 3 est munie au voisinage de ses bords 26,27 (voir figure 4) de deux séries de segments 2, chaque segment 2 desdites séries présentant une surface abrasive 30 située à une même distance d de la courroie 3.
La courroie 3 est entraînée sans fin dans un plan AA s'étendant entre les poulies 4 et 5, ce plan AA formant un angle ss avec un plan B-B perpendiculaire à la face 1 de la plaque (voir figure 3). Cet angle est
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avantageusement inférieur à 10 et, de préférence, d'environ 2 à 3 , suivant les conditions d'utilisation de la machine.
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La courroie 3 est munie de patins 31 et la poulie 4 entraînée par le moteur 6 est munie d'un bandage 32 de manière que la friction desdits patins 31 sur le bandage permette la mise en mouvement des segments 2.
La machine est munie de glissières 33. Ces glissières s'étendent entre les poulies 4,5 et sont destinées à guider et/ou à supporter les patins 31. Les glissières 33 sont munies d'amenées 35 d'un fluide tel que de l'eau, de manière à limiter ou éviter le frottement des patins 31 sur les glissières 33 (voir figure 7).
Les segments abrasifs 2 sont montés sur une plaque support 34 fixés sur la courroie 3 au moyen de boulons 36 (voir figure 6). Les boulons 36 permettent également de solidariser les patins 31 de la courroie
3, ces patins 31 étant fixés sur la face de la courroie opposée à celle portant les segments.
Il est possible, grâce à un procédé de calibrage utilisant une telle machine, d'obtenir une plaque ou un bloc de matériau pierreux présentant une ou des faces 1 dont la planéité est inférieure ou égale à 0,1 millimètre.
Dans une forme de réalisation d'un procédé suivant l'invention, on met en mouvement (flèche X) par 1 rapport à une plaque ou bloc 1, une courroie 3 portant une série de segments diamantés 2 et on déplace la plaque 1 par rapport à la courroie 3.
De façon avantageuse, on soumet la courroie à une tension d'environ 2 tonnes avant de la mettre en mouvement. Cette mise sous tension importante de la
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courroie 3 permet de la maintenir tendue et de la mettre en mouvement par friction.
La vitesse de déplacement (flèche X) de la courroie est avantageusement inférieure à 15 m/s. Ainsi, on peut obtenir un débit de 0,7 mm de passe pour une vitesse d'avancement (flèche Y) de 0,75 m/minute.
Les patins ou taquets 31 coulissant dans les glissières 33 sont réalisés en matière plastique.
Une machine telle que celle montrée aux figures 1 et 2 permet également de former des stries sur une face d'une plaque ou d'un bloc. De telles stries peuvent améliorer l'accrochage du ciment.
On utilise de préférence de petits segments dont la largeur n'est qu'une fraction comprise entre un dixième et la moitié de la largeur de la courroie et/ou du porte-outil, plutôt qu'un segment plus large fixé au milieu du porte-outil.
L'invention permet le développement d'outils de coupe nouveaux présentant une forme et des dimensions différentes de celles des outils de calibrage. Elle augmente le rendement de ces outils en accélérant leur vitesse et leur débit.
L'inclinaison du châssis portant la roue d'entraînement et la roue de renvoi par rapport à la verticale est obligatoire si l'on veut éviter une usure prématurée des côtés des patins. Cette inclinaison est fonction des paramètres d'utilisation de la machine.